L`architecture de la machine

L’architecture de la machine
Un ordinateur1 est essentiellement constitué d'une unité centrale de
traitement, d'une mémoire, de dispositifs d'entrée et de sortie et de
mémoires secondaires (auxiliaires)
Consigne : complétez les cases vides avec les mots suivants : (bus,
unité centrale de traitement, l’horloge, la mémoire centrale, les
dispositifs d’entrée, sortie, les périphériques, les mémoires secondaires)
Nous décrivons maintenant brièvement chacun de ces composants.
Dispositifs d’Entrées/Sorties E/S ou I/O
1- Le bus constitue l'artère centrale de communication de l'ordinateur.
Les données et les instructions transitent entre les différents
composants de la machine par le biais du bus qui leur est attaché.
2- L'unité centrale de traitement (Central Processing Unit - CPU) est
constituée d'une collection de circuits intégrés ou puces qui gèrent
l'activité de l'ordinateur. Ces circuits intégrés dans les micro-ordinateurs
sont le plus souvent regroupés sur une seule puce qu'on appelle
microprocesseur.
Une des fonctions premières de l'unité centrale de traitement consiste à
exécuter les instructions spécifiées par le programme. L'unité centrale
de traitement lit et range les informations dans la mémoire.
L'unité centrale de traitement contient deux composants essentiels
l'unité arithmétique et logique (UAL) et l'unité de contrôle (UC). L'unité
arithmétique et logique traite l'information, effectue les opérations
arithmétiques. L'unité de contrôle organise le fonctionnement interne de
la machine.
3- Un ordinateur consiste en divers composants interconnectés par des
bus de données. Ces composants requièrent souvent des signaux de
contrôle pour régulariser leur activité. Les signaux de contrôle émane
de l'unité de contrôle. L'horloge rythme et synchronise le
fonctionnement des différents composants en produisant des signaux à
intervalles réguliers.
4- La mémoire centrale stocke le programme en cours d'exécution et
les données utilisées par ce programme. Elle est constituée d'un
ensemble de cellules, dans lesquelles on peut stocker des informations
toutes de même taille, le mot-mémoire. Elles sont repérées par leur
adresse. La mémoire se situe sur des petites cartes qui contiennent
chacune des circuits intégrés.
Il s'agit là de la grande majorité des ordinateurs qu'ils soient portables,
individuels, station de travail ou micro-ordinateur.
5- Les dispositifs d'entrée/sortie (E/S) ou périphériques constituent une
interface entre l'intérieur de la machine et le monde extérieur.
6- Les mémoires secondaires (auxiliaires) sont des périphériques ou
une collection de périphériques, comme des disques, dont la capacité
de stockage des informations est très supérieure à celle de la mémoire
principale. Les informations y sont stockées de manière permanente.
Exercice
Inscrire le numéro de l’élément repéré dans la 3ème colonne en face de
la définition proposée.
1. Port série Dispositifs d’entrée de données
19
14
2. Mémoire
Périphérique de sortie
21
morte
3.
Horloge
Circuit spécialisé comportant une petite
8
quantité de mémoire ultra rapide pour rendre
4.
Transistor
5.
Bit
6.
CPU
7.
8.
Puce
Cache
9.
Unité
Centrale de
traitement
10.
UAL
11.
Bus
12. Microproc
esseur
13. Circuit
intégré
14. Souris
15. RAM
Mémoire
vive
16. Unité de
Contrôle
17. Système
d’exploitati
on
18. Carte
Mère
19. Clavier
20.
Pascal
21. Imprimant
e
22. Port
parallèle
23. Registre
les informations fréquemment demandées
immédiatement accessibles au processeur.
Circuit couramment utilisé pour construire la
mémoire centrale.
Ensemble de circuits gravés sur une plaque
de silicium.
Composante du microprocesseur qui indique
quoi faire au bus, à la mémoire, aux
dispositifs d’E/S en fonction des instructions
du programme exécuté.
Unité d’information élémentaire
Type de mémoire interne volatile, lisible et
réinscriptible, dont chaque cellule est
directement accessible
Langage de programmation
Cristal de quartz vibrant à une fréquence
déterminée, produisant des signaux
périodiques qui servent à synchroniser les
tâches d’un microprocesseur.
Programme nécessaire à la gestion des
ressources en matériel et logiciel d’un
ordinateur.
Mémoire rapide à accès direct, Random
Access Memory.
Dispositif d’E/S du micro-ordinateur
accessible par un programme qui transporte
simultanément les 8 bits d’un mot au travers
d’un ensemble de conducteurs. Il peut
connecter l’imprimante au micro- ordinateur.
Principale carte de circuits imprimés dans un
ordinateur.
Dispositif d’E/S du micro-ordinateur
accessible par un programme dans lequel les
données sont transmises bit après bit de
manière asynchrone. Il peut connecter le
modem au micro-ordinateur.
Unité principale de traitement d’un ordinateur,
généralement contenue dans un circuit
intégré unique.
Ensemble des lignes transportant les signaux
qui permettent au microprocesseur de
communiquer avec ses mémoires internes et
ses périphériques.
Petite mémoire contenue dans le
microprocesseur destinée à stocker de
manière très temporaire un certain nombre
d’informations comme les résultats
intermédiaires d’un calcul ou l’adresse de la
prochaine instruction à exécuter.
Mémoire interne dont le contenu peut être lu
mais non modifié.
Sorte de commutateur électronique servant à
contrôler le passage du courant électrique.
Sert à établir les niveaux de courant
correspondant aux deux états numériques 0
et 1.
Partie du microprocesseur qui exécutent les
calculs arithmétiques (addition, soustraction,
) et les opérations logiques (et, ou, ).
13
13
16
5
15
20
3
17
15
22
18
1
24
6
7
9
12
11
23
2
4
10